Автономный инвертор с комбинированным возбуждением

 

нi! 576645

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саветских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20,06.69 (21) 1341181/07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.77. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 05.09.77 (51) М. Кл Н 02М 7/515

Государственнык комитет

Совета Министров СССР по делам наобретений и открытий (53) УДК 62131457 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Чванов, Ф. И. Ковалев, Г. Г. Адамия, А. И. Чибисов, В. А, Окунев и А. И. Волков (71) Заявитель (54) ABTOHOMHblA ИHBEPTOP С КОМБИНИРОВАННЫМ

ВОЗБУЖДЕН И ЕМ

Изобретение относится к области промышленной электроники и может быть использовано для преобразования электроэнергии постоянного тока в переменный при широком диапазоне изменения входного напряжения п резких изменениях нагрузки, например, в установках гарантированного электропитания потребителей переменного тока и преобразователях частоты.

Известные автономные инверторы (1 и 2) прп резких изменениях нагрузки имеют значительные отклонения частоты пли напряжения от установившихся значений и низкую коммутационную устойчивость. Перенапря>кения могут привести к пробою тиристоров, а провалы напряжения в динамических режимах приводят к уменьшению угла запирания тиристоров и опрокидыванию инвертора.

Целью изобретения является улучшение динамических характеристик и повышение коммутационной устойчивости инвертора. Это достигается тем, что в предлагаемом инверторе задатчик угла запирания вентилей имеет трп входных и один выходной каскады, причем каскад, формирующий пилообразное напряжение задатчика, подключен одним входом и входным выводам ас инвертора, другим входом к автоматическому регулятору, а своим выходом к каскаду, формирующему напря>кение, пропорциональное амплитуде линейного напря кения фаз аб, выход этого каскада подк:почен к потенциомстру уставкп угла задатчика и через резистор к выходному каскаду, формирующему прямоугольное напряжение задатчпка, который в свою очередь своим выходом соединен с входом системы управления соответствующсго вентиля пнвсртора.

11а ертежс дана функциональная схема описываемого пнвертора.

10 Инвертор содержит задатчпкп 1--6 угла, импульсные усилители — формирователи 7—

12, выдающие сдг>осш|ыс импульсы на всптплп пнвертора, автомати|сский регулятор 13 напря>кения, сглаживающий реактор 14> вентили 15- 20 пнвсртора, конденсаторную батарею 21> компспс",тор 22 реактивной мощности, нагрузку 23, реакторы 24 » вентили 25 — 30 компенсатора, систему 31 управ.-,ения компенсатора, задаю|цпй генератор 32, шины п, б и с переменного тока инвертора, резисторы 33 уставкп угла задат> ика, ограничивающие резисторы 34, резисторы 35 в коллскторной цепи транзисторов 36» 37, .опдснсатop 38, запомипающ|ш амплитуду линейного напряжс25 нпя ш вертора, конденсатор 3!!. и» котором формируется пилообразнос напря>кение Г, каскад 40, фор:и;рующий напряжение U), пропорциональное мгновенному значсншо линейного напряжения ппвертора, каскад 41, фор30 мирующий напряжение L пропорциональное

576645

45 амплитуде линейного напряжения инвертора, каскад 42, формирующий пилообразное на= пряжение U,, трансформаторы 43 и 44 и каскад 45, формирующий прямоугольное напря кение задатчика угла, момент перехода которого через нуль определяется равенством суммы напряжений Ul, Us и U4. аЬ = U > Ubc = - сЬ Uca = Uac нейные напряжения на выходе инвертора.

Инвертор работает следующим образом.

На 1 и II входы задатчиков 1 — б угла подаются линейные напряжения с выходных шин инвертора. С резисторов 33 снимаются напряжения Ul u U., пропорциональные напряжению, подаваемому на 1 вход. На конденсаторе 38 выделяется напряжение U4, пропорциональное амплитуде напряжения Uq.

Угол запирания вентилей 15 — 20 может изменяться при помощи автоматического регулятора 13, для чего на III вход задатчика угла подается сигнал от регулятора.

Каскад 42 формирует на конденсаторе 39 пилообразное напряжение U . Момент формирования этого напряжения определяется моментом прохождения через нуль напряжения

U«c (лл11 задат 1п ка 1 ), 1!Одывс1емого 11<1 I I Вход задатчнка угла.

Момент формирования импульсы определяется равенством Ul = 1-1з+ 4.

Beë14 lèllà минимального угла запирання вентилей 15 — 20 выбирается из условий коммутационной устойчивости инвертора и задается поло>кением резисторов 33.

Например, при набросе нагрузки выходное напряжение снижается. При этом пропорционально изменяется напряжение и в задатчиках угла. Отношение напряжений U2 и Ul остается неизменным, что обеспечивает неизменность угла запирания вентилей 15 — 20.

При изменении входного напряжения инвертора автоматический регулятор воздействует на величину угла запирания и стабилизирует выходное напряжение.

Таким образом повышается коммутационная устойчивость ннвертора как в статических, так и в динамических режимах и улучшаются его динамические характеристики, а также обеспечивается стабилизация выходного на1 пряжения при йзмененйях входйог0 напряжения.

Стабилизация частоты на выходе инвертора осуществляется задающим генератором 32, воздействующим на систему 31 управления компенсатора.

Формула изобретения

Автономный инвертор с комбинированным возбуждением, содержащий реактор в цепи постоянного тока, вентили, связанные с системой управления и задатчиками угла, конденсаторную батарею, подключенную к выходным выводам инвертора, вентильный компенсатор реактивной мощности, состоящий из линейных реакторов, подключенных к выходным выводам инвертора через ьстречно-параллельные вентили с системой управления, задающий генератор и регулятор напряжения, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик и повышения коммутационной устойчивости, задатчик угла запирания вентилей имеет три входных и один выходной каскады, причем каскад, формирующий пилообразное напряжение задатчика, подключен одним входом к входным выводам ас инвертора, другим входом к автоматическому регулятору, а своим выходом к каскаду, формирующему напряжение, пропорциональное амплитуде линейного напряжения фаз а6, выход этого каскада подключен к потенциометру уставки угла задатчика и через резистор к выходному каскаду, формирующему прямоугольное напряжение задатчика, который в свою очередь своим выходом соединен с входом системы управления соответствующего вентиля инвертора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №343046, кл. Н 02Р 13/18, 1970.

2. Чванов В. А., Толкачев А. И., Клушин

Г. М. «Система управления тиристорного преобразователя частоты с явновыраженным звеном постоянного тока». Электротехника ¹ 3, 19б8, «Энергия».

576645

4 О

Составитель Ю. Андреев

Техред И. Михайлова

Корректор Л. Брахнина

Редактор А. Пейсоченко

Типограсрия, пр. Сапунова, 2

Заказ 2288/12 Изд. № 826 Тираж 917 Подписное

1-1ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5